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Meine Steuerung – eine scheinbar unendliche Geschichte

 

Februar 2010

 
Ja ich bin immer noch am basteln. Seit Herbst 2009 arbeite ich an einem Fahrregler der das Herz der Steuerung wird. In dieser Zeit habe ich mal wieder viel über Elektronik gelernt. Da ich mich von der PC-Steuerung abgewandt habe, sind die Bedingungen die mein Fahrregler erfüllen soll, nur mit Mikrocontroller zu erreichen.    
     
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Der Fahrregler in meiner alten Steuerung arbeite schon mit einem PIC-Mikrocontroller und wurde über den I2C-BUS vom PC angesprochen. Dabei hatte ein PIC zwei Fahrregler gesteuert. Auf dem gezeigten Bild ist nur der Leistungsteil eines Fahrreglers aufgebaut und der Digitalteil ist farbig markiert.

Von diesen Fahrreglern waren mehrere vorhanden, sind aber inzwischen verschrottet.


 

     
Um meinem Ziel für meinen neuen Fahrregler näher zu kommen, hatte ich die einzelnen Baugruppen erst einmal einzeln aufgebaut und getestet.    
     
Ich habe mich von den PIC-Mikrocontroller getrennt und mich den AT-Mikrocontroller zugewandt die meinen Ansprüchen eher gerecht werden. Als erstes habe ich einen Analogfahrregler gebaut der über ein DIGI-Poti mit dem Digitalteil verbunden wurde. Das DIGI-Poti ist eine Schaltung die ich schon früher verwendet habe und ein rechtes Bauteilgrab ist. Dafür musste eine neue Lösung gefunden werden. Immerhin hat es mich soweit gebracht das eine Steuerung mit dem Mikrocontroller möglich ist.
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Eine andere Baugruppe war der Fahrregler mit PWM (Pulsweitenmodulation) bei dem ein neues Problem auftauchte. Der verwendete Mikrocontroller ATtiny2313 hatte keinen Analog-Digital-Wandler also brauchte ich einen zweiten ATtiny13 der die Werte des Potis wandelte, keine vernünftige Lösung. Also musste ein neuer Mikrocontroller beschafft werden,ein ATmega8.
Mit den Fahreigenschaften war ich einigermaßen zufrieden, aber auch dort gab es einige seltsame Effekte, die ich mir nicht erklären konnte.
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  Mit dem ATmega8 habe ich eine neue Baugruppe zum testen aufgebaut, einen Handregler.



Hier war es nun möglich beide Schaltungen mit einer Steuerung zu vereinigen. Aber einige Effekte die auftraten blieben weiterhin rätselhaft. Mit der mir zur Verfügung stehenden Messtechnik kam ich auch nicht weiter.

Das Video zeigt einige Fortschritte meiner Steuerung. Nun ist es möglich zwischen Analogen- und PWM-Fahrstrom um zu schalten. Aber es können auch für jede Lok ein eigenes Programm erstellt werden, mit  dem die Lok gesteuert wird.
 

Meine Probleme sollte ein Oszilloskop lösen, welches ich sehr preiswert erwerben konnte. Dabei handelt es sich um ein altes DDR-Gerät, das aber meine Ansprüche im vollen Umfang erfüllt.

Mit dem Gerät hat sich auch sehr schnell herausgestellt wo die Ursache für die eigenartigen Effekte lag.

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Der Gleichstrom-Fahrstrom den ich in meine Schaltung einspeiste, war ein pulsierender Gleichstrom auf dem ich den PWM auf moduliert habe. Das konnte matürlich nichts werden. Nachdem diese Ursache beseitigt war, hatte sich das Fahrverhalten meiner Loks deutlich verbessert. Die Aussage im Video, das der untere Bereich des PWM-Fahrstrom für mich nicht nutzbar ist, traf auch nicht mehr zu.

 
  Die beiden Fotos zeigen das ich nun mit meinem Fahrregler einen reinen Gleichstrom und PWM-Strom erzeugen kann.
Zugegeben den Gleichstrom wurde noch mit einem DIGI-Poti erzeugt.
    Inzwischen ist es mit dem Fahrregler weiter gegangen. Über den I2C-BUS kann eine Relaisplatine meiner alten Steuerung angeschlossen werden, mit der die Fahrstraßen (Weichen und Signale) gestellt werden können.

Das DIGI-Poti hat auch ausgedient, es ist mir gelungen den PWM-Fahrstrom zu glätten und einen regelbaren Gleichstrom zu erzeugen, dieser weist nur noch eine sehr geringe Restwelligkeit auf, die vernachlässigt werden kann. Somit habe ich jetzt einen echten DIGITAL-Analog-Wandler.

Darüber aber das nächste mal mehr.

     
     
     
     
     
 
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